材料加工実験

学習内容の到達目標 設定
 
(5)材料合成プロセス (5)電気化学2 (5)金属材料学2 (5)融体加工学 (5)金属熱処理論 (5)材料物性学2 (5)環境工学 (5)品質管理 (5)結晶構造解析 (5)材料評価学 (5)接合工学 (5)工業倫理 (5)材料評価実験
技術者倫理の基本と実践(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
説明責任、製造物責任、リスクマネジメントなど、技術者の行動に関する基本的な責任事項を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 0
現代社会の具体的な諸問題を題材に、自ら専門とする工学分野に関連させ、技術者倫理観に基づいて、取るべきふさわしい行動を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 0
技術者倫理が必要とされる社会的背景や重要性を認識している。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 0
社会における技術者の役割と責任を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 3 0
情報倫理(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
情報技術の進展が社会に及ぼす影響、個人情報保護法、著作権などの法律について説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
高度情報通信ネットワーク社会の中核にある情報通信技術と倫理との関わりを説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
環境倫理(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
環境問題の現状についての基本的な事項について把握し、科学技術が地球環境や社会に及ぼす影響を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
環境問題を考慮して、技術者としてふさわしい行動とは何かを説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
国際貢献・地域貢献(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
国際社会における技術者としてふさわしい行動とは何かを説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0
過疎化、少子化など地方が抱える問題について認識し、地域社会に貢献するために科学技術が果たせる役割について説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
知的財産(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
知的財産の社会的意義や重要性の観点から、知的財産に関する基本的な事項を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
知的財産の獲得などで必要な新規アイデアを生み出す技法などについて説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
法令順守(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
技術者の社会的責任、社会規範や法令を守ること、企業内の法令順守(コンプライアンス)の重要性について説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
技術者を目指す者として、諸外国の文化・慣習などを尊重し、それぞれの国や地域に適用される関係法令を守ることの重要性を把握している。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
持続可能性(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
全ての人々が将来にわたって安心して暮らせる持続可能な開発を実現するために、自らの専門分野から配慮すべきことが何かを説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0
技術者を目指す者として、平和の構築、異文化理解の推進、自然資源の維持、災害の防止などの課題に力を合わせて取り組んでいくことの重要性を認識している。 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0
技術史の基本と実践(技術者倫理(知的財産、法令順守、持続可能性を含む)および技術史)
科学技術が社会に与えてきた影響をもとに、技術者の役割や責任を説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 4 2 0 0 0 0 0
科学者や技術者が、様々な困難を克服しながら技術の発展に寄与した姿を通し、技術者の使命・重要性について説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0
金属の構造(材料物性)
金属の一般的な性質について説明できる。 4 3 4 4 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0
原子の結合の種類および結合力や物質の例など特徴について説明できる。 0 3 0 3 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0
結晶構造の特徴の観点から、純金属、合金や化合物の性質を説明できる。 0 3 0 3 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0
原子の構造と周期律(材料物性)
陽子・中性子・電子からなる原子の構造について説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ボーアの水素原子模型を用いて、エネルギー準位を説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
4つの量子数を用いて量子状態を記述して、電子殻や占有する電子数などを説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
周期表の元素配列に対して、電子配置や各族および周期毎の物性の特徴を関連付けられる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
固体の構造(材料物性)
結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 0 0 0 3 0 3 4 0 0 4 0 0 0 0
ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 0 0 0 3 0 3 4 0 0 4 0 0 0 0
代表的な結晶構造の原子配置を描き、充填率の計算ができる。 0 0 0 4 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0
X線回折法を用いて結晶構造の解析に応用することができる。 4 0 0 3 0 3 0 0 0 4 0 0 0 0
量子力学の基礎(材料物性)
電子が持つ粒子性と波動性について、現象を例に挙げ、式を用いて説明できる。 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0
量子力学的観点から電気伝導などの現象を説明できる。 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0
半導体(材料物性)
不純物半導体のエネルギーバンドと不純物準位を描き、伝導機構について説明できる。 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0
真性半導体の伝導機構について説明できる。 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0
鉄と鋼(金属材料)
製銑および製鋼工程について、原料ならびに主設備、主な炉内反応を説明できる。 0 0 0 2 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
純鉄の組織と変態について、結晶構造を含めて説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
炭素鋼の状態図を用いて標準組織および機械的性質を説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
炭素鋼の熱処理(金属材料)
炭素鋼の焼なましと焼ならしについて冷却速度の違いに依存した機械的性質の変化を説明できる。 4 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
炭素鋼の恒温変態(T.T.T.)曲線と連続冷却変態(C.C.T.)曲線の読み方とこれらの相違を説明できる。 4 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
炭素鋼の焼入れの目的と得られる組織、焼入れによる機械的性質の変化を説明できる。 4 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
焼入れた炭素鋼の焼戻しの目的とその過程に関する知識を活用し、焼入れ焼き戻しによる機械的性質の変化を説明できる。 4 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0
合金鋼(金属材料)
合金鋼の状態図の読み方を利用して炭化物の種類や析出挙動を説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
合金鋼の添加元素と機械的性質に関する知識を利用して、合金鋼の用途を選択できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
鋳鉄(金属材料)
状態図を用いて、鋳鉄の性質および組織について説明できる。 0 0 0 2 2 4 0 0 0 0 0 0 0 0
銅および銅合金(金属材料)
純銅の強度的特徴、物理的、化学的性質について説明できる。 0 0 0 4 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
黄銅や青銅について、その成分および特徴を理解し、適切な合金を応用できる。 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
アルミニウムとその合金(金属材料)
アルミニウムの強度的特徴、物理的・化学的性質について説明できる。 4 0 0 4 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
鋳造用・展伸用アルミニウムについて、その成分や熱処理による組織学的変化の観点から適切な合金を応用できる。 4 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
原子の構造(無機材料)
原子の構成粒子を理解し、原子番号、質量数、同位体について説明できる。 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
原子の電子配置と周期律(無機材料)
パウリの排他原理、軌道のエネルギー準位、フントの規則から電子の配置を示すことができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
価電子について理解し、希ガス構造やイオンの生成について説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
元素の周期律を理解し、典型元素や遷移元素の一般的な性質について説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度について説明できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
化学結合と分子の構造(無機材料)
化学結合の初期理論としてのオクテット則(八隅説)により電子配置をルイス構造で示すことができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
原子価結合法により、共有結合を説明できる。 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
イオン結合の形成と特徴について理解できる。 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
金属結合の形成と特徴について理解できる。 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
結晶構造と格子(無機材料)
結晶の充填構造・充填率・イオン半径比などの基本的な計算ができる。 0 0 0 3 0 0 4 0 0 4 0 0 0 0
酸化還元反応(無機材料)
酸化還元の知識を用いて酸化還元の反応式から酸化剤、還元剤の濃度等の計算ができる。 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
イオン化傾向と電池の電極および代表的な電池について説明できる。 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
電気分解に関する知識を用いてファラデーの法則の計算ができる。 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
無機物質(無機材料)
代表的な非金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
代表的な金属元素の単体と化合物の性質を説明できる。 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
無機材料各論(無機材料)
セラミックス、金属材料、炭素材料、複合材料等、無機材料の用途・製法・構造等について説明できる。 4 4 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
単結晶化、焼結、薄膜化、微粒子化、多孔質化などに必要な材料合成法について説明できる。 4 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
格子欠陥(材料組織)
点欠陥である空孔、格子間原子、置換原子などを区別して説明できる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
線欠陥である刃状転位とらせん転位を理解し、変形機構と関連して説明できる。 4 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
面欠陥である積層欠陥について説明できる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
物質の状態と平衡条件(材料組織)
物質系の平衡状態について、安定状態、準安定状態、不安定状態を説明できる。 4 0 0 3 4 2 0 0 0 0 0 0 0 0
ギブスの相律から自由度を求めて系の自由度を説明できる。 0 0 0 3 3 2 0 0 0 0 0 0 0 0
1成分系状態図(材料組織)
純金属の凝固過程での過冷却状態、核生成、結晶粒成長の各段階について説明できる。 0 0 0 3 4 3 0 0 0 0 0 0 0 0
2成分系状態図(材料組織)
2元系平衡状態図上で、てこの原理を用いて、各相の割合を計算できる。 0 0 0 3 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0
全率固溶体型の状態図を、自由エネルギー曲線と関連させて説明できる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
共晶型反応の状態図を用いて、一般的な共晶組織の形成過程について説明できる。 0 0 0 3 4 4 0 0 0 0 0 0 0 0
包晶型反応の状態図を用いて、一般的な包晶組織の形成過程について説明できる。 0 0 0 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
変形と強度(材料組織)
弾性変形の変形様式の特徴、フックの法則について説明できる。 4 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
塑性変形におけるすべり変形と双晶変形の特徴について説明できる。 4 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
刃状転位とらせん転位ならびに塑性変形における転位の働きを説明できる。 4 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
降伏現象ならびに応力-歪み曲線から降伏点を求めることができる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
加工硬化、固溶硬化、析出硬化、分散硬化の原理を説明できる。 4 0 0 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
拡散(材料組織)
格子間原子型および原子空孔型の拡散機構を説明できる。 0 0 0 2 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
拡散係数の物理的意味を説明できる。 0 0 0 2 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
回復と再結晶(材料組織)
回復機構および回復に伴う諸特性の変化を説明できる。 0 0 0 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
再結晶粒の核生成機構および優先核生成場所を説明できる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
再結晶粒の成長機構を説明できる。 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0
相変態(材料組織)
自由エネルギーの変化を利用して、相変態について説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
共析変態で生じる組織を描き、相変態過程を説明できる。 0 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
マルテンサイト変態について結晶学的観点からの相変態の特徴を説明できる。 4 0 0 2 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0
実験・実習の心得(材料系【実験実習】)
実験・実習の目標と心構えを理解し実践できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
災害防止と安全確保のためにすべきことを理解し実践できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
レポートの書き方を理解し、作成できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
測定機器の取り扱い方(材料系【実験実習】)
ノギスの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し計測できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
マイクロメータの各部の名称、構造、目盛りの読み方、使い方を理解し計測できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
機械加工(材料系【実験実習】)
旋盤の基本操作を習得し、外丸削り、端面削りなどの作業ができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
ボール盤の基本操作を習得し、穴あけなどの作業ができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
工学実験(材料系【実験実習】)
金属材料実験、機械的特性評価試験、化学実験、分析実験、電気工学実験などを行い、実験の準備、実験装置および実験器具の取り扱い、実験結果の整理と考察ができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
X線回折装置などを用いて、物質の結晶構造を解析することができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
光学顕微鏡や電子顕微鏡などで材料を観察し、組織について評価することができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
硬さ試験機や万能試験機などを用いて、材料の強度特性を評価できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
分析機器を用いて、成分などを定量的に評価をすることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
実験の内容をレポートにまとめることができ、口頭での説明またはプレゼンテーションができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
金属加工(材料系【実験実習】)
鋳造または溶接など金属加工の作業手順を理解し、基本作業ができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
コミュニケーションスキル(汎用的技能)
日本語と特定の外国語の文章を読み、その内容を把握できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
他者とコミュニケーションをとるために日本語や特定の外国語で正しい文章を記述できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
他者が話す日本語や特定の外国語の内容を把握できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
日本語や特定の外国語で、会話の目標を理解して会話を成立させることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
円滑なコミュニケーションのために図表を用意できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
円滑なコミュニケーションのための態度をとることができる(相づち、繰り返し、ボディーランゲージなど)。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
合意形成(汎用的技能)
他者の意見を聞き合意形成することができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
合意形成のために会話を成立させることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
グループワーク、ワークショップ等の特定の合意形成の方法を実践できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
情報収集・活用・発信力(汎用的技能)
書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
情報発信にあたっては、発信する内容及びその影響範囲について自己責任が発生することを知っている。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
情報発信にあたっては、個人情報および著作権への配慮が必要であることを知っている。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
目的や対象者に応じて適切なツールや手法を用いて正しく情報発信(プレゼンテーション)できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
課題発見(汎用的技能)
あるべき姿と現状との差異(課題)を認識するための情報収集ができる 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
複数の情報を整理・構造化できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
特性要因図、樹形図、ロジックツリーなど課題発見・現状分析のために効果的な図や表を用いることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
論理的思考力(汎用的技能)
課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
グループワーク、ワークショップ等による課題解決への論理的・合理的な思考方法としてブレインストーミングやKJ法、PCM法等の発想法、計画立案手法など任意の方法を用いることができる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
事実をもとに論理や考察を展開できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4